高中物理第五章交变电流六电能的输送练习新人教选修

练习六 电能的输送
1．发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R ，通过输电导线的电流为I ，输电线末端的电压为U 2，下面选项表示输电导线上损耗的功率的是( )
A ．U 12R
B ．(U 1－U 2)2R
C ．I 2R
D ．I(U 1－U 2) 2．关于电能输送的以下分析，正确的是( )
A ．由公式P ＝U 2/R 知，输电电压越高，输电线上功率损失越少
B ．由公式P ＝U 2/R 知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少
C ．由公式P ＝I 2R 知，输电电流越大，输电导线上功率损失越大
D ．由公式P ＝UI 知，输电导线上的功率损失与电流成正比
3．输电导线的电阻为R ，输送电功率为P.现分别用U 1和U 2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( )
A ．U 1∶U 2
B ．U 12∶U 22
C ．U 22∶U 12
D ．U 2∶U 1
4．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200 V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2，降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，则( )
A. 4312n n n n >
B. 4
312n n n n < C ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
5．2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重．此次灾害牵动亿万人的心．为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U ，电流为I ，热耗功率为P ；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P ，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )
A ．输电电流为3I B.输电电流为9I C.输电电压为3U D.输电电压为13
U 6．用电压U 和KU 分别输送相同电功率，且在输电线上损失的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导线横截面积之比为( )
A ．K
B ．1/K
C ．K 2
D ．1/K 2
7．远距离输电线路的示意图如图所示．若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )
A ．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关
B ．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定
C ．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大
D ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
8．在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则P′、P用的关系式正确的是( )
A．P′＝U2S
ρL B．P′＝
P2ρL
U2S
C．P用＝P－
U2S
ρL
D．P用＝P(1－
PρL
U2S
)
9．远距离输电，原来用电压U0输电，在输电线上损失的电功率为P0，现在要使输电线上损失的电功率减小到原来的1/10，则输电电压应为( )
A．100 U0 B.10U0 C．U0/10 D．U0/100
10．一台交流发电机产生u＝220·sin 100πt V的交流电压，其内阻不计，经过变压器变压后通过总电阻r＝2 Ω的长导线给彩灯供电，如图所示.60只彩色小灯泡并联在电路中，每只灯泡都是“6 V,0.25 W”，灯泡均正常发光．(其余电阻不计)试求：
(1)发电机的输出功率；
(2)降压变压器原、副线圈匝数比；
(3)若副线圈为110匝，求副线圈中磁通量变化率的最大值．
11．有一理想变压器原、副线圈的匝数比为100∶1，原线圈上所加电压为23 kV，副线圈通过总电阻为2 Ω的供电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是220 V，求供电导线上损耗的功率．
12．小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V,输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：
(1)输电线上的电流；
(2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比；
(3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比．
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示，平直长木板倾斜放置，小木块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小。

先让物块从A端由静止释放滑到B端；然后，将木板A端着地，使木板的倾角与前一次相同，再让物块从B端由静止释放滑到A端。

上述两个过程相比较，下列说法正确的是（）
A．前一过程中，系统因摩擦产生的热能较少
B．前一过程中，物块滑到底端时的速度较小
C．后一过程中，物块从顶端滑到底端时，可能先做加速运动后减速运动
D．后一过程中，物块从顶端滑到底端的时间较短
2．如图甲，水平放置的平行金属导轨可分别与定值电阻R和平行板电容器C相连，导体棒MN置于导轨上且接触良好，取向右为运动的正方向，导体棒沿导轨运动的位移-时间图像如图乙所示；金属棒始终处于竖直向上的匀强磁场中，不计导轨和金属棒电阻，则0-t2时间内
A．若S接A，电容器a极板始终带负电
B．若S接A，t1时刻电容器两极板电压最大
C．若S接B，MN所受安培力方向先向左后向右
D．若S接B，t1时刻MN所受的安培力最大
3．电荷量为Q1和Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点，规定无穷远处电势为零，x轴上各点电势随x的变化关系如图所示．则
A．Q1带负电，Q2带正电
B．G点处电场强度的方向沿x轴正方向
C．将带负电的试探电荷自G点静止释放，仅在电场力作用下一定不能到D点
D．将带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点，电场力先做负功后做正功
4．图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2 。

在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )
A．B．C．D．
5．“歼-15”舰载机在“辽宁”号航母上着落瞬间的某个物理量大小为80m/s，方向与跑道平行，这个物理量是
A．路程 B．位移 C．瞬时速度 D．平均速度
6．如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器.静电分析器通道中心线半径为R,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为E;磁分析器中分布着方向垂直于纸面,磁感应强度为B的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线MN做匀速圆周运动,而后由P点进入磁分析器中,最终经过Q点进入收集器.下列说法中正确的是( )
A．磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内
B．加速电场中的加速电压U=ER
C．磁分析器中圆心O2到Q点的距离d=
D．任何离子若能到达P点,则一定能进入收集器
二、多项选择题
7．下列说法正确的是_____。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分；选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．只要减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
B．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能也一定减小
C．同种物质要么是晶体，要么是非晶体，不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
D．在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强不变
E．温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同
8．如图所示，电源两端电压恒定不变，灯泡L1、L2的铭牌可能是“1.5V0.2A”、“3.0V0.3A”、“6.0V 0.5A”．把AB两个接线柱接在电源两端，调节滑动变阻器的滑片P到某点a，使滑动变阻器接入电路的电阻为R a时，电压表的示数为6V，灯泡L1恰好正常发光；把AD两个接线柱接在同一电源两端，调节滑动变阻器的滑片P到另一点b，使滑动变阻器接入电路的电阻为R b时（滑动变阻器上的a、b两点图中未标出），电压表的示数为5.4V，灯泡L2恰好正常发光，此时灯泡L1的实际电压为其额定电压的0.6倍．则两个状态中滑动变阻器接入电路的阻值之比R a：R b=__________．（灯丝的电阻保持不变）
9．如图所示，用绳子OB将照明电灯拉离竖直方向，若保持OB绳水平，使电线OA与竖直方向的夹角θ增大，则下列说法中正确的是：（）
A．绳OB的拉力增大
B．绳OB的拉力不变
C．电线OA的拉力增大
D．电线OA的拉力减小
10．如图所示，MN为两个方向相同且垂直于纸面的匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小关系为B1=2B2. 一比荷值为k的带电粒子（不计重力），以一定速率从O点垂直MN进入磁感应强度为B1的磁场，则粒子下一次到达O点经历的时间为（）
A． B．
C．D．
三、实验题
11．如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E．在A（l，0）点有一个质量为m，电荷量为q
的粒子，以沿y轴负方向的初速度v0开始运动，经过一段时间到达B（0，-l）点，（不计重力作用）．求：
（1）粒子的初速度v0的大小；
（2）当粒子到达B点时的速度v的大小．
12．如图为“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验装置，沙和沙桶的质量为m，小车和砝码的质量为M，实验中将沙和沙桶的重力mg作为细线对小车的拉力F。

（1）在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是______
A．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器
B．必须让小车连接沙桶
C．纸带和沙桶都应连接
D．纸带和沙桶都不能连接
（2）保持小车的质量M一定，改变沙桶中沙的质量，根据实验数据作a-F图象。

随着沙和沙桶质量m增加，不再远小于小车质量M，则可能会出现下列图象中的______。

（3）保持沙和沙桶的总质量m不变，改变小车和砝码的总质量M，探究加速度和质量的关系。

如图是某次实验中打出的一条纸带，交变电流的频率为50Hz，每隔4个点选一个计数点，则小车的加速度为
______m/s2（保留两位有效数字）。

通过实验得到多组加速度a、质量M的数据，为了方便准确地研究二者关系，一般选用纵坐标为加速度a，则横坐标为______（填“M”或“”）
四、解答题
13．如图所示,半径为R的1/4光滑圆弧金属导轨宽为L,全部处在竖直面内的辐向磁场区域中,磁场方向和轨道曲面垂直,轨道处磁感应强度大小为B,圆弧最高点A处切线竖直m的金属导体棒ab通过金属导轨和电路相通,电源电动势E及内阻r,电阻R1、R2,电容器的电容C、重力加速度g均为已知.金属轨道水平部分无磁场且与导体棒的动摩擦因数为,当开关S闭合瞬间将导体棒由A点静止释放,运动中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,不考虑导体棒切割磁感线产生的电动势以及导轨和导体棒的电阻.求：
(1)电容器上的电荷量;
(2)金属棒到圆弧上D点处(切线水平)时对轨道的压力;
(3)金属棒在平直导轨上滑行的最大距离(导轨足够长).
14．半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′与直径AB垂直．足够大的光屏CD紧靠在玻璃砖的左侧且与AB垂直．一光束沿半径方向与OO′成θ＝30°射向O点，光屏CD区域出现两个光斑，两光斑间的距离为(＋1)R.求
(1)此玻璃的折射率；
(2)当θ变为多大时，两光斑恰好变为一个．【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 D C C C C B
二、多项选择题
7．ADE
8．2：3
9．AC
10．BC
三、实验题
11．(1) (2)
12．（1）A （2）B （3）0.42 1/M 四、解答题
13．（1）；(2)
14．（1）（2）θ≥45°
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长．如果两物体的质量都为m，则绳子对物体A的拉力大小为
A．mg B．2mg C．3mg/4 D．mg/2
2．公园里，经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏——“套圈”，如图所示是“套圈”游戏的场景。

假设某小孩和大人站立在界外，在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出圆环，大人抛出圆环时的高度大于小孩抛出时的高度，结果恰好都套中前方同一物体。

如果不计空气阻力，圆环的运动可以视为平抛运动，则下列说法正确的是（）
A．大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间相等
B．大人和小孩抛出的圆环抛出时的速度相等
C．大人和小孩抛出的圆环发生的位移相等
D．大人和小孩抛出的圆环速度变化率相等
3．利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟，可以制成氢原子钟。

如图所示为氢原子的能级图，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，能辐射出波长最短的电磁波的频率为(已知普朗克常数为6.63×10－34J·s)
A．3.08×1014Hz B．3.08×1015Hz C．1.93×1014Ihz D．1.93×1014Hz
4．2018年2月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号公程”的两颗组网卫星。

已知某北斗导航卫星在离地高度为21500千米的圆形轨道上运行，地球同步卫星离地的高度约为36000千米。

下列说法正确的是（）
A．此北斗导航卫星绕地球运动的周期大于24小时
B．此北斗导航卫星的角速度大于地球同步卫星的角速度
C．此北斗导航卫星的线速度小于地球同步卫星的线速度
D．此北斗导航卫星的加速度小于地球同步卫星的加速度
5．如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接物体B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态．则（）
A．物体B受到斜面体C的摩擦力一定不为零
B．斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零
C．斜面体C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力
D．将细绳剪断，若B物体依然静止在斜面上，此时水平面对斜面体C的摩擦力一定不为零
6．一物块放在一粗糙斜面上，给物块施加一个沿斜面向上的力F，F和物块的加速度a的关系如图所示（取加速度向上为正值），已知图中直线斜率为k，纵轴上两个截距分别为p和n，重力加速度为g (以上给出量均为国际单位）。

假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则物块与斜面的动摩擦因数为（）
A． B．
C． D．
二、多项选择题
7．如甲图所示，是一列简谐横波在均匀介质中传播时t=0时刻的波动图象，质点A的振动图象如图乙所示。

A、B两点皆在x轴上，两者相距s=20 m。

求：
①此简谐波的传播速度；
②t=20 s时质点B运动的路程。

8．如图所示，在水平力F作用下，A、B保持静止．若A与B的接触面是水平的，且F≠0，则B的受力个数可能为（）
A．3个
B．4个
C．5个
D．6个
9．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。

假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）
A．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
10．一列波长为的简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为三个质点，a位于负的最大位移处，b正向上运动，从此刻起再经，质点a第二次到达平衡位置。

由此可知该列波
A．沿x轴负方向传播
B．波源的振动频率为
C．传播速度大小为
D．从该时刻起，经过，质点a沿波的传播方向移动了1m
E. 该时刻以后，b比c晚到达负的最大位移处
三、实验题
11．小明同学利用实验室里的器材测量电压表的内阻。

实验室提供材料、器材如下:
待测电压表(量程3V，内阻约为3000欧)，电阻箱R0(最大阻值为999欧，滑动变阻(最大阻值100欧，额定电流2A)，电源E(电动势6V，内阻不计)，开关两个，导线若干。

(1)图所示线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，请将电路图补充完整_____。

(2)实验时先闭合S1和S2，调节R1，使电压表指针偏转到满刻度，再断开S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节R0，使电压表指铅偏转到满刻度的三分之二，读出此时R0的阻值为1700.0欧，则电压表V的内阻测量值R v＝_______Ω
(3)这种方法测出的电压表内阻测量值_______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值，主要原因是
______________.
12．理想实验有时更能深刻地反映自然规律。

伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。

①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列（只要写序号即可）
在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论。

下列关于事实和推论的分类正确的是；（）
A．①是事实，②③④是推论
B．②是事实，①③④是推论
C．③是事实，①②④是推论
D．④是事实，①②③是推论
四、解答题
13．一个水平放置的气缸，由两个横截面积不同的圆筒连接而成。

活塞A、B用一长为4 L的刚性细杆连接，L= 0.5 m，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动。

A、B的横截面积分别为S A=40 cm2，S B=20 cm2，A、B 之间封闭着一定质量的理想气体，两活塞外侧（A的左方和B的右方）是压强为P0=1.0×105 Pa的大气。

当气缸内气体温度为T1=700 K时，两活塞静止于如图所示的位置。

①现使气缸内气体的温度缓慢下降，当温度降为多少时活塞A恰好移到两圆筒连接处？（气缸足够长）
②若在此变化过程中气体共向外放热540 J，求气体的内能变化了多少？
14．如图所示，在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨，与水平面间的夹角θ＝30°，间距L＝0.5 m，上端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻．匀强磁场的磁感应强度大小B＝0.4 T，磁场方向垂直导轨平面向上．一质量m＝0.2 kg，电阻r＝0.1 Ω的导体棒MN，在平行于导轨的外力F作用下，由静止开始向上做匀加速运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直，且接触良好．当棒的位移d＝9 m时，电阻R上消耗的功率为P＝2.7 W．其它电阻不计，g取10 m/s2.求：
(1)此时通过电阻R上的电流；
(2)这一过程通过电阻R上的电荷量q；
(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小．
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 D D B B C C
二、多项选择题
7．①10 m/s；波沿x轴正向传播②18.2 m
8．BC
9．ABC
10．ABE
三、实验题
11．如图所示 3400.0（答成3400也给分）大于电压表串联电阻箱后认
为电压不变，而实际该支路电压变大，则电阻箱分压大于计算值，则会引起测量值的偏大
12．（1）②③①④（2）B
四、解答题
13．（1）T2=400 K；（2）气体的内能减少240J
14．（1）3A（2）4.5C（3）2N。